发明创造名称：一种高分辨紫外多波长光栅光谱仪装置
外观设计名称：
决定号：190204
决定日：2019-09-12
委内编号：1F260147
优先权日：
申请（专利）号：201510395560.6
申请日：2015-07-06
复审请求人：中国科学院合肥物质科学研究院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郝霏霏
合议组组长：田静怡
参审员：杨晓林
国际分类号：G01S7/497
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在多个区别技术特征，而这些区别技术特征属于本领域的公知常识，那么该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510395560.6，名称为“一种高分辨紫外多波长光栅光谱仪装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为中国科学院合肥物质科学研究院。本申请的申请日为2015年07月06日，公开日为2015年10月21日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年07月02日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所针对的文本为：申请日2015年07月06日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图，2018年05月17日提交的权利要求第1项。驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN103698313A，公开日：2014年04月02日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种高分辨紫外多波长光栅光谱仪装置，其特征在于：以一块高分辨率平面反射光栅为关键部件，将高分辨率平面反射光栅、准直镜和多组高反射平凹镜、光电倍增管相组合，提供一种高分辨率紫外多波长光栅光谱仪装置，实现激光雷达尤其差分吸收激光雷达多波长回波信号的接收和检测；该装置对温度、湿度、压力环境变化反应不敏感；该装置采用了一块高分辨率的平面反射光栅而具有高光谱分辨率，选择性好，特别适合多波长、多通道光信号检测；该装置带外抑制比大大增强，抗杂散光光干扰能力强；包括：小孔光阑(1)、高反射准直镜(2)、高分辨率平面反射光栅(3)、三组高反射平凹镜、四组光电倍增管；所述小孔光阑(1)、高反射准直镜(2)、高分辨率平面反射光栅(3)、三组高反射平凹镜、四组光电倍增管具有相同的中心高，依次搭载在一块光学平板上面，并由密闭的黑色箱体(11)密封；所述小孔光阑(1)用于限制激光雷达的视场角，在满足激光雷达视场角大于激光雷达发射单元发散角的条件的同时，尽量减少小孔光阑直径以减小天空背景光；所述高反射准直镜(2)为一块高反射平凹镜，采用了JGS1即熔融石英材料，；所述高反射准直镜(2)将F数为10的光束准直后使多波长光束恰好完全覆盖高分辨率平面反射光栅，充分利用高分辨率平面反射光栅面元，提高光栅光谱仪的接收效率；所述高分辨率平面反射光栅(3)为该装置的核心部件，由于不同波长光的衍射角度不同，可以将266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号分离到不同的角度位置，所述三组高反射平凹镜和四组光电倍增管分别放置于266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号的光学路径上，并通过调整三组高反射平凹镜角度，将266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号精确会聚于四组光电倍增管内；所述三组高反射平凹镜均采用了JGS1材料，镀高反射介质膜增加反射率，对紫外波段的光信号具有98％以上的反射率；所述四组光电倍增管有效接收口径为8mm，响应时间短，在200nm～300nm紫外波段量子效率高；
所述三组高反射平凹镜组由一块反射266nm波长光信号的直径为38mm第一圆形平凹镜(4)、一块同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜(5)、一块反射316nm光信号的直径为38mm第二圆形平凹镜(6)组成；
采用4320lines/mm的高分辨率平面反射光栅(3)，四波长光栅光谱仪光谱分辨率为0.5nm，光学效率达到了40％以上；该装置采用了一块高分辨率的平面反射光栅而具有高光谱分辨率；
F数需要配合激光雷达接收望远镜F数使用，使得多波长光栅光谱仪的F数等于激光雷 达接收望远镜的F数；
焦距为600mm，可根据情况进行改变，其焦平面位于四组光电倍增管处，因此可将四波长回波信号会聚于四组光电倍增管内；
入射光线和衍射角位于同一侧，有效减小了该装置的体积；
对温度、湿度、压力环境变化反应不敏感；
其中，激光雷达由接收望远镜接收266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号，接收望远镜的F数为10与光栅光谱仪相匹配，四波长回波信号经小孔光阑(1)后限制激光雷达系统的视场角，并由高反射准直镜(2)准直后在上完全覆盖高分辨率平面反射光栅(3)面元以提高接收效率，由于不同波长光的衍射角度不同，可以将266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号分离到不同的角度位置；调节用于反射266nm波长回波信号的第一圆形平凹镜(4)的角度，将266nm回波信号会聚于第一光电倍增管(7)中心，调节用于同时反射289nm、299nm波长光信号的矩形平凹镜(5)将289nm、299nm回波信号分别会聚于第二光电倍增管(8)、第三光电倍增管(9)中心，调节用于反射316nm光信号的第二圆形平凹镜(6)将316nm回波信号会聚于第四光电倍增管(10)中心；
采用高光谱分辨率光栅，光谱分辨率能够达到0.05mm，带外抑制能力较干涉滤光片大大提高，有效滤去杂散光干扰，提高了信号信噪比；多波长光栅光谱仪具有很好的选择性，特别适合多波长、多通道的光信号检测。”
驳回决定具体认为：权利要求1与对比文件1的区别在于：1）光栅为高分辨率的，采用高光谱分辨率光栅；反射镜为高反射平凹镜；采用4320lines/mm的高分辨率平面反射光栅，四波长光栅光谱仪光谱分辨率为0.5nm；2）选取四组波长的回波信号分别为266nm、289nm、299nm、316nm；光电倍增管为四组；3）所述小孔光阑、高反射准直镜、高分辨率平面反射光栅、三组组高反射平凹镜、四组光电倍增管，依次搭载在一块光学平板上面；4）高反射准直镜2采用了JGS1即熔融石英材料，所述三组高反射平凹镜均采用了JGS1材料；5）所述高反射准直镜2将F数为10的光束准直后使多波长光束恰好完全覆盖高分辨率平面反射光栅；6）所述三组高反射平凹镜组由一块反射266nm波长光信号的直径为38mm第一圆形平凹镜、一块同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜、一块反射316nm光信号的直径为38mm第二圆形平凹镜组成。然而，上述区别技术特征均为在对比文件1的基础上本领域技术人员容易想到的，属于公知常识。因此，权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年09月05日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。
复审请求人认为：1）对比文件1虽然能够实现对回波信号的分离和检测，但其具体结构与本申请有很大不同，对比文件1应用于水汽Raman激光雷达系统对大气水汽时空分布的高效率探测，实现的是对拉曼回波信号的有效分离和探测，而本申请应用于紫外差分吸收激光雷达系统中的回波信号分离，实现对差分吸收激光雷达中的四个波长的回波信号分离，二者解决的问题不同。由于本申请与对比文件1所反射的激光波长不同，因此采用的核心器件参数也不同，对比文件1中采用的平面光栅每微米的光栅条数为5，衍射级数为1，反射的波长范围为200~420nm，而本申请中的平面光栅采用的是4320lines/mm的高分辨率平面光栅，光谱仪光谱分辨率为0.5nm，光学效率达到40%以上，带外抑制能力较干涉滤光片大大提高，有效滤去杂散光干扰，提高了信号信噪比。2）本申请通过各部件一体化设计，提高机械结构稳定性、可靠性，解决了因温度和机械振动产生形变的问题，提高了长期稳定性，而对比文件1并没有披露如本申请一体化设计的技术启示。本申请的准直镜和反射平凹镜均采用了JGS1材料，并镀高反射介质膜以提高反射率，使得准直镜和反射平凹镜的反射率达到98%以上，装置的光学效率达到40%以上，大大优于滤光片结构的光学利用效率。另外，本申请采用了利特罗结构，降低成本的同时减少了分光系统的体积。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年09月18日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
复审请求人于2019年05月22日主动对本申请进行修改，提交了权利要求书的全文修改替换页，修改涉及：将驳回决定针对的权利要求1中的技术特征“光谱分辨率能够达到0.05mm”删除。
合议组于2019年06月12日向复审请求人发出复审通知书，指出：1）权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体如下：权利要求1与对比文件1的区别在于：① 激光雷达接收的是266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号；采用了三组高反射平凹镜和四组光电倍增管，其中，该四组光电倍增管在200nm~300nm紫外波段量子效率高，该三组高反射平凹镜由一块反射266nm波长光信号的直径为38mm的第一圆形平凹镜、一块同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜、一块反射316nm光信号的直径为38mm的第二圆形平凹镜组成，通过调节第一、第二圆形平凹镜分别将266nm、316nm回波信号会聚于第一、第四光电倍增管中心，通过调节矩形平凹镜将289nm、299nm回波信号分别会聚于第二、第三光电倍增管中心；采用高反射准直镜，将光束准直后使多波长光束恰好完全覆盖高分辨率平面反射光栅，充分利用高分辨率平面反射光栅面元，提高光栅光谱仪的接收效率；小孔光阑、高反射准直镜、高分辨率平面反射光栅、三组高反射平凹镜也与四组光电倍增管具有相同的中心高，且依次搭载在一块光学平板上面；② 在满足激光雷达视场角大于激光雷达发射单元发散角的条件的同时，尽量减少小孔光阑直径以减小天空背景光；被高反射准直镜准直的光束的F数为10，接收望远镜的F数为10与光栅光谱仪相匹配；高反射准直镜和三组高反射平凹镜均采用JGS1材料；四组光电倍增管有效接收口径为8mm，响应时间短；采用的是4320lines/mm的高分辨率平面反射光栅。然而，上述区别技术特征均为在对比文件1的基础上本领域技术人员容易想到的，属于公知常识。因此，权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。2）针对复审请求人的意见陈述进行了回应。
复审请求人于2019年07月29日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，修改主要涉及：① 删除权利要求1中的技术特征“以一块高分辨率平面反射光栅为关键部件，将高分辨率平面反射光栅、准直镜和多组高反射平凹镜、光电倍增管相组合，提供一种高分辨率紫外多波长光栅光谱仪装置，实现激光雷达尤其差分吸收激光雷达多波长回波信号的接收和检测；该装置对温度、湿度、压力环境变化反应不敏感；该装置采用了一块高分辨率的平面反射光栅而具有高光谱分辨率，选择性好，特别适合多波长、多通道光信号检测；该装置带外抑制比大大增强，抗杂散光光干扰能力强”、“四波长光栅光谱仪光谱分辨率为0.5nm，光学效率达到了40％以上；该装置采用了一块高分辨率的平面反射光栅而具有高光谱分辨率；F数需要配合激光雷达接收望远镜F数使用，使得多波长光栅光谱仪的F数等于激光雷达接收望远镜的F数；焦距为600mm，可根据情况进行改变，其焦平面位于四组光电倍增管处，因此可将四波长回波信号会聚于四组光电倍增管内；入射光线和衍射角位于同一侧，有效减小了该装置的体积；对温度、湿度、压力环境变化反应不敏感”、“采用高光谱分辨率光栅，带外抑制能力较干涉滤光片大大提高，有效滤去杂散光干扰，提高了信号信噪比；多波长光栅光谱仪具有很好的选择性，特别适合多波长、多通道的光信号检测”，另外还将“所述小孔光阑(1)用于限制激光雷达的视场角”中的“小孔光阑”的附图标记“（1）”删除；② 增加技术特征“避免白天散射光对光栅光谱仪的光干扰”、“所述四组光电倍增管均采用了滨松公司生产的R7400-09型光电倍增管”、“所述四组光电倍增管分别由用于接收266nm回波信号的第一光电倍增管(7)、用于接收289nm回波信号的第二光电倍增管(8)、用于接收299nm回波信号的第三光电倍增管(9)、用于接收316nm回波信号的第四光电倍增管(10)组成”；另外还在“所述高反射准直镜(2)将F数为10的光束准直后使多波长光束恰好完全覆盖高分辨率平面反射光栅，充分利用高分辨率平面反射光栅面元”中的“高分辨率平面反射光栅”后增加附图标记“(3)”；③ 将“所述小孔光阑(1)、高反射准直镜(2)、高分辨率平面反射光栅(3)、三组高反射平凹镜、四组光电倍增管具有相同的中心高”中的“高反射准直镜(2)”修改为“准直镜(2)”；将“采用4320lines/mm的高分辨率平面反射光栅(3)”修改为“刻线数为4320lines/mm”；将“采用了JGS1即熔融石英材料”修改为“采用了JGS1（熔融石英）材料”，并在其后增加技术特征“具有优良的透紫外性能，为了提高高反射准直镜的反射率，镀高反射介质膜增加反射率，对紫外波段的光信号具有98％以上的反射率”；将“所述三组高反射平凹镜组由一块反射266nm波长光信号的直径为38mm第一圆形平凹镜(4)、一块同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜(5)、一块反射316nm光信号的直径为38mm的第二圆形平凹镜(6)组成”修改为“所述三组高反射平凹镜组由一块用于反射266nm波长回波信号直径为38mm的第一圆形平凹镜(4)、一块用于同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜(5)、一块用于反射316nm光信号的直径为38mm的第二圆形平凹镜(6)组成”；将“其中”修改为“该装置工作过程”。修改后的权利要求1如下：
“1. 一种高分辨紫外多波长光栅光谱仪装置，其特征在于：包括：小孔光阑(1)、高反射准直镜(2)、高分辨率平面反射光栅(3)、三组高反射平凹镜、四组光电光电倍增管；所述小孔光阑(1)、准直镜(2)、高分辨率平面反射光栅(3)、三组高反射平凹镜、四组光电倍增管具有相同的中心高，依次搭载在一块光学平板上面，并由密闭的黑色箱体(11)密封，避免白天散射光对光栅光谱仪的光干扰；所述小孔光阑用于限制激光雷达的视场角，在满足激光雷达视场角大于激光雷达发射单元发散角的条件的同时，尽量减少小孔光阑直径以减小天空背景光；所述高反射准直镜(2)为一块高反射平凹镜，采用了JGS1(熔融石英)材料，具有优良的透紫外性能，为了提高高反射准直镜的反射率，镀高反射介质膜增加反射率，对紫外波段的光信号具有98％以上的反射率；所述高反射准直镜(2)将F数为10的光束准直后使多波长光束恰好完全覆盖高分辨率平面反射光栅(3)，充分利用高分辨率平面反射光栅(3)面元，提高光栅光谱仪的接收效率；所述高分辨率平面反射光栅(3)为该装置的核心部件，刻线数为4320lines/mm，由于不同波长光的衍射角度不同，可以将266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号分离到不同的角度位置；所述三组高反射平凹镜和四组光电倍增管分别放置于266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号的光学路径上，并通过调整三组高反射平凹镜角度，将266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号精确会聚于四组光电倍增管内；所述三组高反射平凹镜组由一块用于反射266nm波长回波信号直径为38mm的第一圆形平凹镜(4)、一块用于同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜(5)、一块用于反射316nm光信号的直径为38mm的第二圆形平凹镜(6)组成；所述三组高反射平凹镜均采用了JGS1材料，镀高反射介质膜增加反射率，对紫外波段的光信号具有98％以上的反射率；所述四组光电倍增管分别由用于接收266nm回波信号的第一光电倍增管(7)、用于接收289nm回波信号的第二光电倍增管(8)、用于接收299nm回波信号的第三光电倍增管(9)、用于接收316nm回波信号的第四光电倍增管(10)组成；所述四组光电倍增管均采用了滨松公司生产的R7400-09型光电倍增管，有效接收口径为8mm，响应时间短，在200nm～300nm紫外波段量子效率高；
该装置工作过程：
激光雷达由接收望远镜接收266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号，接收望远镜的F数为10与光栅光谱仪相匹配，四波长回波信号经小孔光阑(1)后限制激光雷达系统的视场角，并由高反射准直镜(2)准直后在上完全覆盖高分辨率平面反射光栅(3)面元 以提高接收效率，由于不同波长光的衍射角度不同，可以将266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号分离到不同的角度位置；调节用于反射266nm波长回波信号的第一圆形平凹镜(4)的角度，将266nm回波信号会聚于第一光电倍增管(7)中心，调节用于同时反射289nm、299nm波长光信号的矩形平凹镜(5)将289nm、299nm回波信号分别会聚于第二光电倍增管(8)、第三光电倍增管(9)中心，调节用于反射316nm光信号的第二圆形平凹镜(6)将316nm回波信号会聚于第四光电倍增管(10)中心。”
复审请求人认为：1）本申请权利要求1与对比文件1的反射的激光波长不一致，本申请所分离的回波信号波长为应用于差分吸收激光雷达上的266nm，289nm，299nm，316nm四波长激光，对比文件1中分离的回波信号波长为应用于水汽Raman激光雷达上的355nm，387.6nm和408.7nm，其所对应的平凹反射镜所镀膜层不一致，曲率不一致，最后在出射口的焦点位置也不一致，在焦点处的光斑大小不一致。本申请权利要求1与对比文件1所采用的核心分光部件即平面光栅不一致，对比文件1中采用的平面光栅每微米的光栅条数为5，衍射级数为1，反射的波长范围为200~420nm，而本申请中的平面光栅采用的是4320lines/mm的高分辨率平面光栅，光谱仪光谱分辨率为0.5nm，光学效率达到40%以上。2）对比文件1虽然能够实现对回波信号的分离和检测，但其具体结构与本申请有很大不同，对比文件1应用于水汽Raman激光雷达系统对大气水汽时空分布的高效率探测，实现的是对拉曼回波信号的有效分离和探测，而本申请应用于紫外差分吸收激光雷达系统中的回波信号分离，实现对差分吸收激光雷达中的四个波长的回波信号分离，二者解决的问题不同。3）本申请通过各部件一体化设计，提高机械结构稳定性、可靠性，解决了因温度和机械振动产生形变的问题，提高了长期稳定性，而对比文件1并没有披露如本申请一体化设计的技术启示。本申请的准直镜和反射平凹镜均采用了JGS1材料，并镀高反射介质膜以提高反射率，使得准直镜和反射平凹镜的反射率达到98%以上，光学效率达到40%以上。因此权利要求1具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人于2019年07月29日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页，经查，其修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所针对的文本为：申请日2015年07月06日提交的说明书第1-4页、说明书附图第1页、说明书摘要以及摘要附图，2019年07月29日提交的权利要求第1项。
（二）关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在多个区别技术特征，而这些区别技术特征属于本领域的公知常识，那么该权利要求不具备创造性。
具体到本案：
独立权利要求1要求保护一种高分辨紫外多波长光栅光谱仪装置，对比文件1公开了一种紫外高分辨率多波长光栅光谱仪，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第[0003]-[0023]、[0026]段，附图1）：该光栅光谱仪包括：小孔光阑1、平凹反射镜2、平面衍射光栅3、第一、第二、第三矩形反射镜4、5、6（即多组高反射镜）、分别安装在出光口1、2、3处的光电倍增管（即三组光电倍增管）；该小孔光阑1、平凹反射镜2、平面衍射光栅3、第一、第二、第三矩形反射镜4、5、6具有相同的同心高，并封装在黑色的暗箱之中，使光栅光谱仪不受外界杂散光的干扰（必然能够避免白天散射光的干扰）；水汽Raman激光雷达由接收望远镜接收355nm、386.7nm、407.8nm三波长回波信号，小孔光阑1限制了回波信号入射光束的孔径（即限制激光雷达的视场角）；平凹反射镜2的镜面镀膜，使镜面对接收的紫外波段的光信号的反射率大于98%（即高反射平凹镜，为提高反射率，镀高反射介质膜增加反射率）；平面衍射光栅3为该光栅光谱仪的核心部件，其每微米光栅条数为5（即5lines/μm=5000lines/mm）、分辨率为0.1nm（即高分辨率平面反射光栅），由于不同波长光的衍射角度不同，可以将355nm、386.7nm、407.8nm三波长回波信号分离到不同的角度位置，第一、第二、第三矩形反射镜4、5、6和安装在出光口1、2、3处的光电倍增管分别放置于355nm、386.7nm、407.8nm三波长回波信号的光学路径上（如附图1所示），并通过调整第一、第二、第三矩形反射镜4、5、6的角度，将355nm、386.7nm、407.8nm三波长回波信号的光束焦点分别会聚到出光口1、2、3，由分别安装在出光口1、2、3处的光电倍增管探测（即将三波长回波信号精确会聚于三组光电倍增管内）；第一、第二、第三矩形反射镜4、5、6的镜面均镀膜，对接收的紫外波段的光信号的镜面反射率大于98%（即镀高反射介质膜增加反射率，形成三组高反射镜），其中，调整第一矩形反射镜4的角度，将355nm回波信号的光束焦点会聚到出光口1，并由安装在出光口1处的光电倍增管探测，调整第二矩形反射镜5的角度，将386.7nm回波信号的光束焦点会聚到出光口2，由安装在出光口2处的光电倍增管探测，调整第三矩形反射镜6的角度，将407.8nm回波信号的光束焦点会聚到出光口3，由安装在出光口3处的光电倍增管探测。
该权利要求与对比文件1相比，区别在于：1）激光雷达接收的是266nm、289nm、299nm、316nm四波长回波信号；采用了三组高反射平凹镜和四组光电倍增管，其中，该四组光电倍增管在200nm~300nm紫外波段量子效率高，该三组高反射平凹镜由一块用于反射266nm波长回波信号直径为38mm的第一圆形平凹镜、一块用于同时反射289nm、299nm波长光信号的长为76mm，宽为38mm的矩形平凹镜、一块用于反射316nm光信号的直径为38mm的第二圆形平凹镜组成，四组光电倍增管分别由用于接收266nm、289nm、299nm、316nm回波信号的第一、第二、第三、第四光电倍增管组成，通过调节第一、第二圆形平凹镜分别将266nm、316nm回波信号会聚于第一、第四光电倍增管中心，通过调节矩形平凹镜将289nm、299nm回波信号分别会聚于第二、第三光电倍增管中心；采用高反射准直镜，将光束准直后使多波长光束恰好完全覆盖高分辨率平面反射光栅，充分利用高分辨率平面反射光栅面元，提高光栅光谱仪的接收效率；小孔光阑、高反射准直镜、高分辨率平面反射光栅、三组高反射平凹镜也与四组光电倍增管具有相同的中心高，且依次搭载在一块光学平板上面；2）在满足激光雷达视场角大于激光雷达发射单元发散角的条件的同时，尽量减少小孔光阑直径以减小天空背景光；被高反射准直镜准直的光束的F数为10，接收望远镜的F数为10与光栅光谱仪相匹配；高反射准直镜和三组高反射平凹镜均采用JGS1材料，具有优良的透紫外性能；四组光电倍增管均采用了滨松公司生产的R7400-09型光电倍增管，有效接收口径为8mm，响应时间短；高分辨率平面反射光栅的刻线数为4320lines/mm。
基于上述区别可知，权利要求1相对于对比文件1实际要解决的技术问题是：如何提供另一种应用场合以及如何相应地配置各组件。
其中，对于区别1），首先，需要分离的具体波长个数和波长值，例如四个波长266nm、289nm、299nm、316nm，可根据实际测量任务来确定，并相应地调整作为分光系统的光栅光谱仪中光电探测装置和对应的高反射镜的配置，例如器件个数、光电探测器的量子效率指标、反射镜的高反波长等，这是本领域的常规设计。而根据对比文件1公开的光栅方程dsin=kλ（参见说明书第[0026]段）可知，对于两个较接近的波长例如289nm和299nm，被衍射光栅反射后的该两个波长的光束之间的夹角较小，为方便在后续光路安置反射镜、减小分光系统体积，同时又不影响相应光路的调节和对应光电探测器的接收等，使被衍射光栅反射的夹角较小的该两束光由同一面反射镜反射，是本领域的惯用技术手段，并且具体采用平凹镜作为反射镜，也是本领域的常规选择，例如《大学物理实验》（谢中 等，湖南大学出版社，2008年2月）公开了（参见第223页）：一种平面光栅摄谱仪光学系统，其中的平面光栅G将照射到其上的白光分解为一束束单色平行光，并由一面凹面镜反射（如图5所示，该凹面镜为平凹镜），聚焦成像在谱板面P上。而其他相差较大的波长例如266nm、316nm，则可与对比文件1类似的，设置各自对应的反射镜进行反射，由此即可形成三面高反射平凹镜反射四个波长的反射光路。至于平凹反射镜的外形轮廓例如圆形或矩形，以及具体的尺寸，则可根据照射到其上的光斑大小、分光系统体积限制等进行合理设计，这是本领域的常规设计。另外，将光束会聚于光电探测器的中心，以提高探测的灵敏度，也是本领域的惯用技术手段。
其次，对比文件1还公开了（参见说明书第[0010]段）：为了提高平面衍射光栅3的利用率，平凹反射镜2反射到平面衍射光栅3上的是一个发散光斑。而使光斑恰好完全覆盖反射光栅面元，既充分利用了光栅面元，又不会损失光信号，从而提高了光栅光谱仪的接收效率，是本领域的常规设计。而对光束进行准直，以平行入射到光栅上，方便光路的调节，也是本领域的惯用技术手段，例如上述《大学物理实验》公开了（参见同上）：由狭缝S进入光学系统的光，转射到凹面镜，通过凹面镜反射后（如图5所示，该凹面镜为平凹镜），光束平行地射到平面光栅G上。本领域技术人员进而容易想到，可使对比文件1中的上述平凹反射镜2也作为准直镜，以将光束平行反射到平面衍射光栅3上。另外，在对比文件1已经公开了小孔光阑1、平凹反射镜2、平面衍射光栅3、第一、第二、第三矩形反射镜4、5、6具有相同的同心高的基础上，使光路终点处的光电探测装置也在同一同心高上，以方便整个光路的搭建、对准和调节，以及为保持整个光路的稳定性，采用一块光学平板作为平台，依次搭载各个光学组件，也均是本领域的常规设计。
对于区别2），首先，在对比文件1已经公开了采用小孔光阑1限制回波信号入射光束的孔径的基础上，本领域技术人员容易想到，在不影响信号光的接收的情况下，即满足激光雷达视场角大于其发射单元发散角的条件的同时，为减小杂散光、干扰光例如天空背景光的影响，应尽量减小小孔光阑直径。另外，对比文件1还公开了（参见说明书第[0026]段）：入射光束的孔径受小孔光阑1的限制，并与光栅光谱仪的F数相匹配。本领域周知，激光雷达系统的接收望远镜决定了系统的最大接收孔径，合理设置其F数例如10，以有效接收信号光，是本领域的常规设计。而为了降低后续分光系统的插入损耗，使接收到的信号光得到有效利用，使作为分光系统的光栅光谱仪的F数与接收望远镜的F数相匹配，例如相等，也是本领域的常规设计，此时由光栅光谱仪接收到的并被高反射准直镜准直的光束的F数相应的也为10。
其次，在对比文件1已经公开了光栅光谱仪采用了5000lines/mm的高分辨率平面衍射光栅3，具有高光谱分辨率的基础上，具体选择具有相近光栅常数例如4320lines/mm的平面反射光栅，以实现一定的高光谱分辨率和光学效率，是本领域的常规选择。而高反射镜所采用的具体材料，以及为提高光电探测装置的探测效率，根据实际需要确定光电探测器件的具体产品型号以配置合适的有效接收口径和响应时间，也是本领域的常规选择。
由此可知，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识得到该权利要求所要求保护的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）针对复审请求人的意见陈述
对于复审请求人于2019年07月29日提交的意见陈述，合议组认为：
1）关于具体的波长个数和波长值，其可根据实际测量任务来确定，由此所带来的核心器件参数的不同，也是本领域技术人员根据实际需要所作的适应性调整。另外，对比文件1公开了光栅光谱仪采用的高分辨率平面衍射光栅3的光栅常数为5000lines/mm，具有高光谱分辨率，带外抑制能力较干涉滤光片大大提高，有效滤去杂散光干扰，提高了信号信噪比。在此基础上，具体选择具有相近光栅常数例如4320lines/mm的平面反射光栅，以实现一定的高光谱分辨率和光学效率，是本领域的常规选择，且其并未带来意想不到的技术效果。
2）本申请权利要求1中并未限定激光雷达为“差分吸收激光雷达”，更何况，差分吸收激光雷达与Raman激光雷达的主要不同在于激光与探测对象的作用原理不同，而对于接收后端的分光系统而言，其处理的对象是激光与探测对象作用之后所产生并被接收的回波信号，所需要考虑的是如何对回波信号本身包含的多个波长进行分离的分光原理，该分光原理并不受激光雷达体制本身所限。进一步的，对比文件1公开了一种光栅光谱仪作为分光系统，该分光系统基于高分辨率的平面反射光栅实现，并形成了“小孔光阑-反射平凹镜-平面反射光栅-多组反射镜-光电探测器”的基本光路结构，可实现回波信号中多个波长的分离和探测，该分光原理和基本光路结构与本申请中的并无本质区别，其同样适用于差分吸收激光雷达，二者所要解决的技术问题并无不同。
3）为保持整个光路的稳定性，采用一块光学平板作为平台，依次搭载各个光学组件，是本领域的常规设计。另外，对比文件1公开了平凹反射镜2和三组矩形反射镜4、5、6的镜面均镀膜，使镜面反射率大于98%。而为提高准直镜和反射平凹镜的反射率，提高装置的光学效率，本领域技术人员容易想到，可对其进行同样的处理，即镀高反射介质膜以达到一定的反射率。至于所采用的JGS1材料，其是本领域公知公用的一种光学石英玻璃材料，以其制作准直镜和反射平凹镜，是本领域的常规选择。
综上所述，复审请求人的上述理由不具有说服力，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月02日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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